Was ist ein Wasserstoffmolekül?

Abbildungen 1 und 2: Wasserstoffmolekül-Theorien. H. Albert 2023.

Was ist ein Wasserstoffmolekül?

Derzeit wird viel über Wasserstoff gesprochen und geschrieben. Dabei geht es vor allem um Wasserstoff als Energieträger. Mit der zunehmenden Bedeutung von Wasserstoff muss auch gefragt werden, ob die bisherige wissenschaftliche Theorie Wasserstoff realistisch beschreiben kann. Gibt es eine Theorie die einfacher und besser die atomare und molekulare Form des Wasserstoffs beschreibt?

Wasserstoff ist das kleinste und leichteste Element im Periodensystem der Elemente(PSE), sein Atom besteht aus nur einem Proton. In einem Wasserstoffmolekül sind zwei Wasserstoffatome miteinander verbunden. Protonen sind zusammen mit Neutronen die Kernbausteine eines Atoms. Alle Atome der chemischen Elemente mit Ausnahme des Wasserstoffs sind aus Protonen und Neutronen aufgebaut und können durch ihre Protonenzahl eindeutig bestimmt werden. Die Protonenzahl ist gleich der Ordnungszahl im PSE. Ein Proton kann entweder als Atombaustein oder als Wasserstoffatom auftreten. In der molekularen Form des Wasserstoffs, um die es hier geht, zeigt sich in der wissenschaftlichen Beschreibung eine Inkonsistenz.

Wie ist ein Wasserstoffmolekül erklärbar?

Wissenschaftliche Theorie des Wasserstoffmoleküls heute:

Die Wissenschaft geht heute davon aus, dass die beiden Wasserstoffatome eines Wasserstoffmoleküls durch eine Elektronenpaarbindung zusammengehalten werden. Grundlage ist die Vorstellung von Kern-Hülle-Atomen, bei denen sich in der Atomhülle Elektronen befinden, von denen die chemischen Eigenschaften der Atome abhängen. Ein Wasserstoffatom (im Grundzustand) hat danach einen Kern mit einem elektrisch positiven Proton und eine Atomhülle mit einem elektrisch negativen Elektron. Das kleinste und leichteste Edelgasatom, Helium, soll danach aufgrund von zwei Elektronen in der Atomhülle eine stabile Edelgaskonfiguration besitzen.

Daraus wird gefolgert, dass auch zwei Wasserstoffatome diesen stabilen Zustand mit zwei Elektronen anstreben und so ein Wasserstoffmolekül bilden. In dieser Molekülbindung sollen die beiden Elektronen trotz ihrer elektrisch negativen Ladung ein Elektronenpaar bilden. Begründet wird dies damit, dass aufgrund des unterschiedlichen Spins der beiden Elektronen eine Paarbindung möglich ist.

Viele Darstellungen eines Wasserstoffmoleküls zeigen zwei Orbitale von Wasserstoffatomen, in deren Überlappung sich ein Elektronenpaar befindet. Andere Darstellungen zeigen ein Wasserstoffmolekül in Form einer Hantel mit den beiden H-Atomen als Kugeln. Die Vorstellung von Elektronenpaaren, die Atome zusammenhalten, gilt auch für Bindungen zwischen elektrisch unterschiedlich geladenen Atomen. Diese Art der Bindung wird auch als homöopolare Bindung oder Valenzbindung bezeichnet.

Theorie nach dem schachbrettartig – planaren Atomaufbau:

„Elektronen“ als bindende Teilchen zwischen Atomen sind eine Fiktion! Dies gilt für alle chemischen Bindungen zwischen Atomen. So bestehen auch Wasserstoffmoleküle ausschließlich aus zwei Protonen bzw. Wasserstoffkernen, die aufgrund ihrer Rotationsenergien miteinander wechselwirken.

Ein Wasserstoffmolekül ist ein Zweikörpersystem!

Beim Zusammenstoß zweier Protonen stoßen sich die Protonen gegenseitig ab. Die Krafteinwirkung auf die schnell rotierenden Protonen führt zu einer Ausgleichsbewegung in Form einer Bahnbewegung um das jeweils andere Proton. Die beiden Protonen umkreisen sich gegenseitig. Dadurch werden die beiden Atome dauerhaft aneinander gebunden. Vergleichbar mit schnell rotierenden Kreiseln, die man durch Anstoßen zu einer Bahnbewegung zwingt. Diese gegenseitige Umkreisung zweier Protonen bzw. Wasserstoffatome bewirkt die Bindung zu einem Wasserstoffmolekül(vgl. Albert H. Albert G. 2017).

Ebenso wie Erde und Mond ist ein Wasserstoffmolekül ein Zweikörpersystem, mit dem Unterschied, dass beim Wassermolekül, Grösse und Masse der beiden Körper völlig gleich sind. Für das „Funktionieren“ eines Wasserstoffmoleküls sind weder sog. „Elektronen“ noch andere Teilchen notwendig.